JP6638173B2 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6638173B2
JP6638173B2 JP2018066825A JP2018066825A JP6638173B2 JP 6638173 B2 JP6638173 B2 JP 6638173B2 JP 2018066825 A JP2018066825 A JP 2018066825A JP 2018066825 A JP2018066825 A JP 2018066825A JP 6638173 B2 JP6638173 B2 JP 6638173B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
phase
capacitor
connection surface
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2018066825A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019180115A (ja
Inventor
貴寛 采女
貴寛 采女
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2018066825A priority Critical patent/JP6638173B2/ja
Priority to CN201910210549.6A priority patent/CN110323952B/zh
Priority to US16/358,803 priority patent/US10476396B2/en
Publication of JP2019180115A publication Critical patent/JP2019180115A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6638173B2 publication Critical patent/JP6638173B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/40Structural combinations of fixed capacitors with other electric elements, the structure mainly consisting of a capacitor, e.g. RC combinations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、電力変換装置に関する。
従来、半導体素子を配置する際に半導体素子を上下反転する工程を不要にする半導体装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された半導体装置では、第1半導体素子(上アーム素子)と第2半導体素子(下アーム素子)とが並列に配置されている。また、第1半導体素子の上面側の電極に電気的に接続された導電体の薄板部と、第2半導体素子の下面側の電極に電気的に接続された導電体の薄板部とを固着することによって、第1半導体素子の上面側の電極と、第2半導体素子の下面側の電極とが、電気的に接続されている。
特開2012−235081号公報
ところで、特許文献1には、第1半導体素子の下面側の電極に電気的に接続された導電体、および、第2半導体素子の上面側の電極に電気的に接続された導電体が、何に電気的に接続されるかについて記載されていない。仮に、第1半導体素子の下面側の電極に電気的に接続された導電体、および、第2半導体素子の上面側の電極に電気的に接続された導電体が、コンデンサに電気的に接続される場合、それらの導電体とコンデンサとの接続のやり方によっては、それらの導電体とコンデンサとの接続部分における浮遊インダクタンスが大きくなってしまうおそれがある。
上述した問題点に鑑み、本発明は、半導体素子部とコンデンサとの電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
(1)本発明の一態様に係る電力変換装置は、上アーム素子と下アーム素子とを有する半導体素子部と、コンデンサと、前記上アーム素子および前記下アーム素子の一方に電気的に接続されて第1方向の一方の側に延びている素子側第1極導電体と、前記上アーム素子および前記下アーム素子の他方に電気的に接続されて前記第1方向の前記一方の側に延びている素子側第2極導電体と、前記コンデンサに電気的に接続されて前記第1方向の他方の側に延びているコンデンサ側第1極導電体と、前記コンデンサに電気的に接続され前記第1方向の前記他方の側に延びているコンデンサ側第2極導電体とを備え、前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とは、互いに向かい合って素子側導電体組を構成し、前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とは、互いに向かい合ってコンデンサ側導電体組を構成し、前記素子側第1極導電体は、前記コンデンサ側第1極導電体と重なる素子側第1接続面を備え、前記素子側第2極導電体は、前記素子側第1極導電体よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している素子側突出部を備え、前記素子側突出部は、前記コンデンサ側第2極導電体と重なる素子側第2接続面を備え、前記コンデンサ側第1極導電体は、前記コンデンサ側第2極導電体よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しているコンデンサ側突出部を備え、前記コンデンサ側突出部は、前記素子側第1接続面と重なるコンデンサ側第1接続面を備え、前記コンデンサ側第2極導電体は、前記素子側第2接続面と重なるコンデンサ側第2接続面を備え、前記素子側第1接続面および前記コンデンサ側第1接続面は平行に延びており、前記素子側第1接続面と前記コンデンサ側第1接続面とは、前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とが互いに向かい合う面に対して平行な面で重なることによって、互いに電気的に接続され、前記素子側第2接続面および前記コンデンサ側第2接続面は平行に延びており、前記素子側第2接続面と前記コンデンサ側第2接続面とは、前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とが互いに向かい合う面に対して平行な面で重なることによって、互いに電気的に接続されている。
(2)上記(1)に記載の電力変換装置は、複数の前記素子側導電体組を備え、それぞれの前記素子側導電体組の前記素子側第1接続面および前記素子側第2接続面の前記第1方向に直交する第2方向の幅は、前記コンデンサ側導電体組の前記第2方向の幅より小さくてもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載の電力変換装置は、前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とを電気的に絶縁する素子側電気絶縁部と、前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とを電気的に絶縁するコンデンサ側電気絶縁部とを備え、前記素子側電気絶縁部は、前記素子側第1極導電体よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している素子側突出電気絶縁部を備え、前記コンデンサ側電気絶縁部は、前記コンデンサ側第2極導電体よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しているコンデンサ側突出電気絶縁部を備えていてもよい。
(4)上記(3)に記載の電力変換装置では、前記素子側第2極導電体は、前記素子側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記一方の側に突出しており、前記素子側突出部のうちの前記素子側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している部分が、前記素子側第2接続面を備え、前記コンデンサ側第1極導電体は、前記コンデンサ側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しており、前記コンデンサ側突出部のうちの前記コンデンサ側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記他方の側に突出している部分が、前記コンデンサ側第1接続面を備えていてもよい。
上記(1)に記載の電力変換装置では、互いに平行な素子側第1接続面とコンデンサ側第1接続面とが重なることよって、素子側第1極導電体とコンデンサ側第1極導電体とが電気的に接続され、互いに平行な素子側第2接続面とコンデンサ側第2接続面とが重なることによって、素子側第2極導電体とコンデンサ側第2極側導電体とが電気的に接続される。
そのため、上記(1)に記載の電力変換装置では、素子側第1極導電体とコンデンサ側第1極導電体との電気的な接続部分、および、素子側第2極導電体とコンデンサ側第2極導電体との電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。つまり、半導体素子部とコンデンサとの電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
上記(2)に記載の電力変換装置では、複数の素子側導電体組のそれぞれの素子側第1接続面および素子側第2接続面の第1方向に直交する第2方向の幅は、コンデンサ側導電体組の第2方向の幅より小さくてもよい。
そのように構成される場合には、素子側第1接続面および素子側第2接続面の第2方向の幅とコンデンサ側導電体組の第2方向の幅とが等しい場合よりも、素子側導電体組とコンデンサ側導電体組との接合作業を容易にすることができる。
上記(3)に記載の電力変換装置では、素子側第1極導電体よりも第1方向の一方の側に突出している素子側突出電気絶縁部を備える素子側電気絶縁部によって側第1極導電体と素子側第2極導電体とが電気的に絶縁され、コンデンサ側第2極導電体よりも第1方向の他方の側に突出しているコンデンサ側突出電気絶縁部を備えるコンデンサ側電気絶縁部によってコンデンサ側第1極導電体とコンデンサ側第2極導電体とが電気的に絶縁されてもよい。
そのように構成される場合には、素子側第1極導電体とコンデンサ側第1極導電体との電気的な接続部分、および、素子側第2極導電体とコンデンサ側第2極導電体との電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制しつつ、素子側突出電気絶縁部によって素子側第1極導電体と素子側第2極導電体との間の電気絶縁性を確保すると共に、コンデンサ側突出電気絶縁部によってコンデンサ側第1極導電体とコンデンサ側第2極導電体との間の電気絶縁性を確保することができる。
上記(4)に記載の電力変換装置では、素子側突出部のうちの素子側突出電気絶縁部よりも第1方向の一方の側に突出している部分が、コンデンサ側第2接続面と重なる素子側第2接続面を備え、コンデンサ側突出部のうちのコンデンサ側突出電気絶縁部よりも第1方向の他方の側に突出している部分が、モジュール側第1接続面と重なるコンデンサ側第1接続面を備えていてもよい。
そのように構成される場合には、素子側第1極導電体とコンデンサ側第1極導電体との電気的な接続部分、および、素子側第2極導電体とコンデンサ側第2極導電体との電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制しつつ、素子側突出電気絶縁部によって素子側第1極導電体とコンデンサ側第2極導電体との間の電気絶縁性を確保すると共に、コンデンサ側突出電気絶縁部によってコンデンサ側第1極導電体と素子側第2極導電体との間の電気絶縁性を確保することができる。
第1実施形態の電力変換装置の概略構成の一例を示す図である。 第1実施形態の電力変換装置の一例の斜視図である。 第1実施形態の電力変換装置の一例の斜視図である。 第2実施形態の電力変換装置の概略構成の一例を示す図である。 第3実施形態の電力変換装置の一例の斜視図である。 第1から第4実施形態の電力変換装置を適用可能な車両の一部の一例を示す図である。
以下、本発明の電力変換装置の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の電力変換装置1の概略構成の一例を示す図である。詳細には、図1(A)はパワーモジュール(半導体素子部)21がコンデンサユニット23に電気的に接続される前の状態の電力変換装置1の概略的な正面図である。図1(B)はパワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続された後の状態の電力変換装置1の概略的な正面図である。
図2および図3は第1実施形態の電力変換装置1の一例の斜視図である。詳細には、図2(A)はコンデンサケース23Bおよびポッティング材を透視して見た、図1(A)に示す状態に対応する電力変換装置1の斜視図である。図2(B)は図2(A)中の導電体組50pnを抽出して示した図である。詳細には、図2(B)は図2(A)中の電気絶縁部EIT、EISを透視して見た導電体組50pnの斜視図である。図3は図1(B)に示す状態に対応する電力変換装置1の斜視図である。
図1〜図3に示す例では、電力変換装置1が、パワーモジュール(半導体素子部)21と、コンデンサユニット23と、素子側第1極導電体および素子側第2極導電体の一方としての正極側導電体PIと、素子側第1極導電体および素子側第2極導電体の他方としての負極側導電体NIと、コンデンサ側第1極導電体およびコンデンサ側第2極導電体の一方としての正極端子50pと、コンデンサ側第1極導電体およびコンデンサ第2極側導電体の他方としての負極端子50nとを備えている。
詳細には、図2(A)および図3に示すように、電力変換装置1が、U相のパワーモジュール21と、V相のパワーモジュール21と、W相のパワーモジュール21とを備えている。U相のパワーモジュール21は、上アーム素子UH(図6参照)と下アーム素子UL(図6参照)とを有する。V相のパワーモジュール21は、上アーム素子VH(図6参照)と下アーム素子VL(図6参照)とを有する。W相のパワーモジュール21は、上アーム素子WH(図6参照)と下アーム素子WL(図6参照)とを有する。
他の例では、電力変換装置1が、1相分のみの上アーム素子と下アーム素子とを有するパワーモジュール21を備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、電力変換装置1が、U相の正極側導電体PIと、U相の負極側導電体NIと、U相の出力側導電体51と、V相の正極側導電体PIと、V相の負極側導電体NIと、V相の出力側導電体51と、W相の正極側導電体PIと、W相の負極側導電体NIと、W相の出力側導電体51と、ゲート信号線GSとを備えている。
U相の正極側導電体PIは、U相の上アーム素子UHに電気的に接続されて第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に延びている。U相の負極側導電体NIは、U相の下アーム素子ULに電気的に接続されて第1方向の一方の側に延びている。U相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとは、互いに向かい合ってモジュール側のU相の導電体組PNを構成する。U相の出力側導電体51はU相の上アーム素子UHと下アーム素子ULとに電気的に接続されて第1方向の他方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に延びている。U相の上アーム素子UHおよび下アーム素子ULには、ゲート信号線GSを介してゲート信号が入力される。
V相の正極側導電体PIは、V相の上アーム素子VHに電気的に接続されて第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に延びている。V相の負極側導電体NIは、V相の下アーム素子VLに電気的に接続されて第1方向の一方の側に延びている。V相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとは、互いに向かい合ってモジュール側のV相の導電体組PNを構成する。V相の出力側導電体51はV相の上アーム素子VHと下アーム素子VLとに電気的に接続されて第1方向の他方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に延びている。V相の上アーム素子VHおよび下アーム素子VLには、ゲート信号線GSを介してゲート信号が入力される。
W相の正極側導電体PIは、W相の上アーム素子WHに電気的に接続されて第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に延びている。W相の負極側導電体NIは、W相の下アーム素子WLに電気的に接続されて第1方向の一方の側に延びている。W相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとは、互いに向かい合ってモジュール側のW相の導電体組PNを構成する。W相の出力側導電体51はW相の上アーム素子WHと下アーム素子WLとに電気的に接続されて第1方向の他方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に延びている。W相の上アーム素子WHおよび下アーム素子WLには、ゲート信号線GSを介してゲート信号が入力される。
他の例では、電力変換装置1が、1相分のみの正極側導電体PI、負極側導電体NI、出力側導電体51およびゲート信号線GSを備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、コンデンサユニット23が、コンデンサ素子23A(図2(A)および図3参照)と、コンデンサケース23B(図3参照)とを備えている。
正極端子50pは、コンデンサユニット23に電気的に接続されて第1方向の他方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の左側、図2(A)、図2(B)および図3の左下−右上方向の左下側)に延びている。負極端子50nは、コンデンサユニット23に電気的に接続されて第1方向の他方の側に延びている。正極端子50pと負極端子50nとは、互いに向かい合ってコンデンサ側の導電体組50pnを構成する。
図1〜図3に示す例では、U相の正極側導電体PIが、正極端子50pと重なる接続面PIV(図1(A)および図1(B)参照)を備えている。同様に、V相の正極側導電体PIは、正極端子50pと重なる接続面PIVを備えている。また、W相の正極側導電体PIは、正極端子50pと重なる接続面PIVを備えている。
他の例では、1相分の正極側導電体PIが、正極端子50pと重なる1相分の接続面PIVを備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、U相の負極側導電体NIが、U相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出している突出部NIR(図1(A)および図1(B)参照)を備えている。U相の負極側導電体NIの突出部NIRは、負極端子50nと重なる接続面NIV(図1(A)および図1(B)参照)を備えている。
同様に、V相の負極側導電体NIは、V相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出している突出部NIRを備えている。V相の負極側導電体NIの突出部NIRは、負極端子50nと重なる接続面NIVを備えている。
また、W相の負極側導電体NIは、W相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出している突出部NIRを備えている。W相の負極側導電体NIの突出部NIRは、負極端子50nと重なる接続面NIVを備えている。
他の例では、1相分の負極側導電体NIが、正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出している1相分の突出部NIRを備え、1相分の突出部NIRが、負極端子50nと重なる1相分の接続面NIVを備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、正極端子50pが、負極端子50nよりも第1方向の他方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の左側、図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に突出している突出部50p2を備えている。突出部50p2は、接続面PIV(図1(A)および図1(B)参照)と重なる接続面50p1(図1(A)、図1(B)、図2(A)および図2(B)参照)を備えている。
詳細には、正極端子50pが、U相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なるU相の接続面50p1(図2(A)および図2(B)参照)と、V相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なるV相の接続面50p1(図2(A)および図2(B)参照)と、W相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なるW相の接続面50p1(図2(A)および図2(B)参照)とを備えている。
他の例では、正極端子50pが、1相分の正極側導電体PIの接続面PIVと重なる1相分のみの接続面50p1を備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、負極端子50nが、接続面NIV(図1(A)および図1(B)参照)と重なる接続面50n1を備えている。
詳細には、負極端子50nが、U相の負極側導電体NIの接続面NIVと重なるU相の接続面50n1(図2(A)および図2(B)参照)と、V相の負極側導電体NIの接続面NIVと重なるV相の接続面50n1(図2(A)および図2(B)参照)と、W相の負極側導電体NIの接続面NIVと重なるW相の接続面50n1(図2(A)および図2(B)参照)とを備えている。
他の例では、負極端子50nが、1相分の負極側導電体NIの接続面NIVと重なる1相分のみの接続面50n1を備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、正極側導電体PIの接続面PIVおよび正極端子50pの接続面50p1が平行に延びている。また、正極側導電体PIの接続面PIVと正極端子50pの接続面50p1とが図1(A)および図1(B)の左右方向に延びている面で重なることによって、正極側導電体PIと正極端子50pとが互いに電気的に接続されている。正極側導電体PIと正極端子50pとの電気的接続は、例えば溶接、ろう付け等によって行われている。
詳細には、U相の正極側導電体PIの接続面PIVと、正極端子50pのU相の接続面50p1とが平行に延びており、V相の正極側導電体PIの接続面PIVと、正極端子50pのV相の接続面50p1とが平行に延びており、W相の正極側導電体PIの接続面PIVと、正極端子50pのW相の接続面50p1とが平行に延びている。
U相の正極側導電体PIの接続面PIVと正極端子50pのU相の接続面50p1とが重なることによって、U相の正極側導電体PIと正極端子50pとが互いに電気的に接続され、V相の正極側導電体PIの接続面PIVと正極端子50pのV相の接続面50p1とが重なることによって、V相の正極側導電体PIと正極端子50pとが互いに電気的に接続され、W相の正極側導電体PIの接続面PIVと正極端子50pのW相の接続面50p1とが重なることによって、W相の正極側導電体PIと正極端子50pとが互いに電気的に接続されている。
他の例では、1相分の正極側導電体PIの接続面PIVと、正極端子50pの1相分の接続面50p1とが平行に延びており、1相分の正極側導電体PIの接続面PIVと正極端子50pの1相分の接続面50p1とが重なることによって、1相分の正極側導電体PIと正極端子50pとが互いに電気的に接続されていてもよい。
図1〜図3に示す例では、負極側導電体NIの接続面NIVおよび負極端子50nの接続面50n1が平行に延びている。また、負極側導電体NIの接続面NIVと負極端子50nの接続面50n1とが図1(A)および図1(B)の左右方向に延びている面で重なることによって、負極側導電体NIと負極端子50nとが互いに電気的に接続されている。負極側導電体NIと負極端子50nとの電気的接続は、例えば溶接、ろう付け等によって行われている。
詳細には、U相の負極側導電体NIの接続面NIVおよび負極端子50nのU相の接続面50n1が平行に延びており、V相の負極側導電体NIの接続面NIVおよび負極端子50nのV相の接続面50n1が平行に延びており、W相の負極側導電体NIの接続面NIVおよび負極端子50nのW相の接続面50n1が平行に延びている。
U相の負極側導電体NIの接続面NIVと負極端子50nのU相の接続面50n1とが重なることによって、U相の負極側導電体NIと負極端子50nとが互いに電気的に接続され、V相の負極側導電体NIの接続面NIVと負極端子50nのV相の接続面50n1とが重なることによって、V相の負極側導電体NIと負極端子50nとが互いに電気的に接続され、W相の負極側導電体NIの接続面NIVと負極端子50nのW相の接続面50n1とが重なることによって、W相の負極側導電体NIと負極端子50nとが互いに電気的に接続されている。
他の例では、1相分の負極側導電体NIの接続面NIVと、負極端子50nの1相分の接続面50n1とが平行に延びており、1相分の負極側導電体NIの接続面NIVと負極端子50nの1相分の接続面50n1とが重なることによって、1相分の負極側導電体NIと負極端子50nとが互いに電気的に接続されていてもよい。
図1〜図3に示す例では、電力変換装置1が、正極側導電体PIと負極側導電体NIとを電気的に絶縁する例えばラミネート(電気絶縁性樹脂、電気絶縁紙など)などのような電気絶縁部PNSを備えている。電気絶縁部PNSは、正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出している突出電気絶縁部PNS1を備えている。
詳細には、電力変換装置1が、U相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとを電気的に絶縁するU相の電気絶縁部PNSと、V相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとを電気的に絶縁するV相の電気絶縁部PNSと、W相の正極側導電体PIと負極側導電体NIとを電気的に絶縁するW相の電気絶縁部PNSとを備えている。U相の電気絶縁部PNSは、U相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側)に突出しているU相の突出電気絶縁部PNS1(図1(A)および図1(B)参照)を備えている。同様に、V相の電気絶縁部PNSは、V相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出しているV相の突出電気絶縁部PNS1を備えている。W相の電気絶縁部PNSは、W相の正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出しているW相の突出電気絶縁部PNS1を備えている。
他の例では、電力変換装置1が、1相分の正極側導電体PIと負極側導電体NIとを電気的に絶縁する1相分の電気絶縁部PNSを備えており、1相分の電気絶縁部PNSが、正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出している1相分の突出電気絶縁部PNS1を備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、負極側導電体NIの突出部NIRの一部分が、突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出している。その部分は、接続面NIVを備えている。つまり、正極側導電体PIの接続面PIVと負極側導電体NIの接続面NIVとは、突出電気絶縁部PNS1の分だけ第1方向(図1(A)および図1(B)の左右方向、図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、突出電気絶縁部PNS1によって電気的に絶縁されている。
詳細には、U相の負極側導電体NIの突出部NIRの一部分が、U相の突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の右側、図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出している。U相のその部分は、負極端子50nのU相の接続面50n1と重なる接続面NIVを備えている。U相の正極側導電体PIの接続面PIVと負極側導電体NIの接続面NIVとは、U相の突出電気絶縁部PNS1の分だけ第1方向(図1(A)および図1(B)の左右方向、図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、U相の突出電気絶縁部PNS1によって電気的に絶縁されている。
V相の負極側導電体NIの突出部NIRの一部分は、V相の突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の右上側)に突出している。V相のその部分は、負極端子50nのV相の接続面50n1と重なる接続面NIVを備えている。V相の正極側導電体PIの接続面PIVと負極側導電体NIの接続面NIVとは、V相の突出電気絶縁部PNS1の分だけ第1方向(図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、V相の突出電気絶縁部PNS1によって電気的に絶縁されている。
W相の負極側導電体NIの突出部NIRの一部分は、W相の突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側に突出している。W相のその部分は、負極端子50nのW相の接続面50n1と重なる接続面NIVを備えている。W相の正極側導電体PIの接続面PIVと負極側導電体NIの接続面NIVとは、W相の突出電気絶縁部PNS1の分だけ第1方向に離間し、かつ、W相の突出電気絶縁部PNS1によって電気的に絶縁されている。
他の例では、1相分の負極側導電体NIの突出部NIRの一部分が、1相分の突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側に突出し、1相分のその部分が、負極端子50nの1相分の接続面50n1と重なる接続面NIVを備え、1相分の正極側導電体PIの接続面PIVと負極側導電体NIの接続面NIVとが、1相分の突出電気絶縁部PNS1の分だけ第1方向に離間し、かつ、1相分の突出電気絶縁部PNS1によって電気的に絶縁されていてもよい。
図1〜図3に示す例では、電力変換装置1が、正極端子50pと負極端子50nとを電気的に絶縁する例えばラミネート(電気絶縁性樹脂、電気絶縁紙など)などのような電気絶縁部EIS(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)を備えている。電気絶縁部EISは、負極端子50nよりも第1方向の他方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の左側、図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に突出している突出電気絶縁部EIS1(図1(A)、図1(B)および図2(A)参照)を備えている。また、電力変換装置1は、負極端子50nの大部分を覆う例えばラミネートなどのような電気絶縁部EIT(図2(A)および図3参照)を備えている。
詳細には、電気絶縁部EISが、負極端子50nのU相の接続面50n1よりも第1方向の他方の側(図2(A)の左下−右上方向の左下側)に突出しているU相の突出電気絶縁部EIS1と、負極端子50nのV相の接続面50n1よりも第1方向の他方の側に突出しているV相の突出電気絶縁部EIS1と、負極端子50nのW相の接続面50n1よりも第1方向の他方の側に突出しているW相の突出電気絶縁部EIS1とを備えている。
他の例では、電気絶縁部EISが、負極端子50nの1相分の接続面50n1よりも第1方向の他方の側に突出している1相分の突出電気絶縁部EIS1を備えていてもよい。
図1〜図3に示す例では、正極端子50pの突出部50p2の一部分が、突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の左側、図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に突出している。その部分は、接続面50p1を備えている。つまり、正極端子50pの接続面50p1と負極端子50nの接続面50n1とは、突出電気絶縁部EIS1の分だけ第1方向(図1(A)および図1(B)の左右方向、図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、突出電気絶縁部EIS1によって電気的に絶縁されている。
詳細には、正極端子50pのU相の突出部50p2の一部分が、U相の突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側(図1(A)および図1(B)の左右方向の左側、図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に突出している。正極端子50pのU相のその部分は、U相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なる接続面50p1を備えている。正極端子50pのU相の接続面50p1と負極端子50nのU相の接続面50n1とは、U相の突出電気絶縁部EIS1の分だけ第1方向(図1(A)および図1(B)の左右方向、図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、U相の突出電気絶縁部EIS1によって電気的に絶縁されている。
正極端子50pのV相の突出部50p2の一部分は、V相の突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側(図2(A)および図3の左下−右上方向の左下側)に突出している。正極端子50pのV相のその部分は、V相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なる接続面50p1を備えている。正極端子50pのV相の接続面50p1と負極端子50nのV相の接続面50n1とは、V相の突出電気絶縁部EIS1の分だけ第1方向(図2(A)および図3の左下−右上方向)に離間し、かつ、V相の突出電気絶縁部EIS1によって電気的に絶縁されている。
正極端子50pのW相の突出部50p2の一部分は、W相の突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側に突出している。正極端子50pのW相のその部分は、W相の正極側導電体PIの接続面PIVと重なる接続面50p1を備えている。正極端子50pのW相の接続面50p1と負極端子50nのW相の接続面50n1とは、W相の突出電気絶縁部EIS1の分だけ第1方向に離間し、かつ、W相の突出電気絶縁部EIS1によって電気的に絶縁されている。
他の例では、正極端子50pの1相分の突出部50p2の一部分が、1相分の突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側に突出し、1相分のその部分が、1相分の正極側導電体PIの接続面PIVと重なる接続面50p1を備え、正極端子50pの1相分の接続面50p1と負極端子50nの1相分の接続面50n1とが、1相分の突出電気絶縁部EIS1の分だけ第1方向に離間し、かつ、1相分の突出電気絶縁部EIS1によって電気的に絶縁されていてもよい。
第1実施形態の電力変換装置1では、上述したように、互いに平行な接続面PIVと接続面50p1とが重なることよって、正極極側導電体PIと正極端子50pとが電気的に接続され、互いに平行な接続面NIVと接続面50n1とが重なることによって、負極側導電体NIと負極端子50nとが電気的に接続される。
そのため、第1実施形態の電力変換装置1では、正極側導電体PIと正極端子50pとの電気的な接続部分、および、負極側導電体NIと負極端子50nとの電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。つまり、パワーモジュール21とコンデンサユニット23との電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。
第1実施形態の電力変換装置1では、上述したように、正極側導電体PIよりも第1方向の一方の側に突出している突出電気絶縁部PNS1を備える電気絶縁部PNSによって正極側導電体PIと負極側導電体NIとが電気的に絶縁される。また、負極端子50nよりも第1方向の他方の側に突出している突出電気絶縁部EIS1を備える電気絶縁部EISによって正極端子50pと負極端子50nとが電気的に絶縁される。
そのため、第1実施形態の電力変換装置1では、正極側導電体PIと正極端子50pとの電気的な接続部分、および、負極側導電体NIと負極端子50nとの電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制しつつ、突出電気絶縁部PNS1によって正極側導電体PIと負極側導電体NIとの間の電気絶縁性を確保すると共に、突出電気絶縁部EIS1によって正極端子50pと負極端子50nとの間の電気絶縁性を確保することができる。
第1実施形態の電力変換装置1では、上述したように、負極側導電体NIの突出部NIRのうちの突出電気絶縁部PNS1よりも第1方向の一方の側に突出している部分が、負極端子50nの接続面50n1と重なる接続面NIVを備えている。また、正極端子50pの突出部50p2のうちの突出電気絶縁部EIS1よりも第1方向の他方の側に突出している部分が、正極側導電体PIの接続面PIVと重なる接続面50p1を備えている。
そのため、第1実施形態の電力変換装置1では、正極側導電体PIと正極端子50pとの電気的な接続部分、および、負極側導電体NIと負極端子50nとの電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を抑制しつつ、突出電気絶縁部PNS1によって正極側導電体PIと負極端子50nとの間の電気絶縁性を確保すると共に、突出電気絶縁部EIS1によって正極端子50pと負極側導電体NIとの間の電気絶縁性を確保することができる。
詳細には、図1(A)および図1(B)に示す例では、パワーモジュール21の例えばモールド樹脂などのような絶縁物(図示せず)からの正極側導電体PIの突出長と、負極側導電体NIの突出長と、電気絶縁部PNSの突出長とが、「(負極側導電体NIの突出長)>(電気絶縁部PNSの突出長)>(正極側導電体PIの突出長)」の関係を有する。
コンデンサユニット23のコンデンサケース23B(図3参照)からの正極端子50pの突出長と、負極端子50nの突出長と、電気絶縁部EISの突出長とが、「(正極端子50pの突出長)>(電気絶縁部EISの突出長)>(負極端子50nの突出長)」の関係を有する。
他の例では、パワーモジュール21の例えばモールド樹脂などのような絶縁物からの正極側導電体PIの突出長と、負極側導電体NIの突出長と、電気絶縁部PNSの突出長とが、「(負極側導電体NIの突出長)<(電気絶縁部PNSの突出長)<(正極側導電体PIの突出長)」の関係を有し、コンデンサユニット23のコンデンサケース23B(図3参照)からの正極端子50pの突出長と、負極端子50nの突出長と、電気絶縁部EISの突出長とが、「(正極端子50pの突出長)<(電気絶縁部EISの突出長)<(負極端子50nの突出長)」の関係を有してもよい。
図1(A)および図1(B)に示す例では、正極側導電体PIからの電気絶縁部PNSの突出長は、正極側導電体PIと負極側導電体NIとの間の電気絶縁距離を確保できる値である。負極端子50nからの電気絶縁部EISの突出長は、正極端子50pと負極端子50nとの間の電気絶縁距離を確保できる値である。正極側導電体PIからの電気絶縁部PNSの突出長、および、負極端子50nからの電気絶縁部EISの突出長は、負極側導電体NIと正極端子50pとの間の電気絶縁距離を確保できる値である。正極側導電体PIからの電気絶縁部PNSの突出長、および、負極端子50nからの電気絶縁部EISの突出長は、正極側導電体PIと負極端子50nとの間の電気絶縁距離を確保できる値である。
図2(A)、図2(B)および図3に示す例では、U相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第1方向に直交する第2方向(図2(A)、図2(B)および図3の左上−右下方向)の幅と、V相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅と、W相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅との合計が、導電体組50pnの第2方向の幅よりも小さい。
そのため、第1実施形態の電力変換装置1では、U相、V相およびW相の正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅の合計が導電体組50pnの第2方向の幅と等しい場合よりも、導電体組PNと導電体組50pnとの接合作業を容易にすることができる。
詳細には、第1実施形態の電力変換装置1では、U相のパワーモジュール21の高さ(U相の導電体組PNの高さ)、V相のパワーモジュール21の高さ(V相の導電体組PNの高さ)およびW相のパワーモジュール21の高さ(W相の導電体組PNの高さ)を、コンデンサユニット23の導電体組50pnの高さに合わせることができるため、ボルト以外の溶接等の手法によって、U相、V相およびW相の導電体組PNをコンデンサユニット23の導電体組50pnに締結することができる。
つまり、第1実施形態の電力変換装置1では、幅広の導電体組50pnに対して、導電体組PNは幅狭となっており、それらの接合部分の面積が導電体組50pnの幅に比べて狭くなっており、接合部分でそれらを密着させることができる(接合部分で隙間が生じにくい)。また、導電体組50pnは幅広のため、磁束のキャンセル効果によって、インダクタンス低減効果をより得ることができる。
<第2実施形態>
以下、本発明の電力変換装置の第2実施形態について説明する。
第2実施形態の電力変換装置1は、後述する点を除き、上述した第1実施形態の電力変換装置1と同様に構成されている。従って、第2実施形態の電力変換装置1によれば、後述する点を除き、上述した第1実施形態の電力変換装置1と同様の効果を奏することができる。
図4は第2実施形態の電力変換装置1の概略構成の一例を示す図である。詳細には、図4(A)はパワーモジュール(半導体モジュール)21がコンデンサユニット23に電気的に接続される前の状態の電力変換装置1の概略的な正面図である。図4(B)はパワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続された後の状態の電力変換装置1の概略的な正面図である。
図1(A)および図1(B)に示す例では、パワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続されると、正極端子50pが、正極側導電体PIを隔てて負極側導電体NIの反対側(図1(A)および図1(B)の下側)に配置される。負極側導電体NIは、負極端子50nを隔てて正極端子50pの反対側(図1(A)および図1(B)の上側)に配置される。つまり、正極側導電体PIの接続面PIVが、正極側導電体PIのうちの負極側導電体NIの反対側(図1(A)および図1(B)の下側)に形成されている。負極端子50nの接続面50n1は、負極端子50nのうちの正極端子50pの反対側(図1(A)および図1(B)の上側)に形成されている。
一方、図4(A)および図4(B)に示す例では、パワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続されると、正極端子50pが、正極側導電体PIと負極側導電体NIとの間に配置される。すなわち、導電体組PNは、正極端子50pの先端部分と相補形状の隙間を正極側導電体PIと負極側導電体NIとの間に有する。
また、図4(A)および図4(B)に示す例では、パワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続されると、負極側導電体NIは、正極端子50pと負極端子50nとの間に配置される。すなわち、導電体組50pnは、負極側導電体NIの先端部分と相補形状の隙間を正極端子50pと負極端子50nとの間に有する。
つまり、図4(A)および図4(B)に示す例では、正極側導電体PIの接続面PIVが、正極側導電体PIのうちの負極側導電体NIの側(図4(A)および図4(B)の上側)に形成されている。負極端子50nの接続面50n1は、負極端子50nのうちの正極端子50pの側(図4(A)および図4(B)の下側)に形成されている。
第2実施形態の電力変換装置1では、図4(A)および図4(B)に示すように、正極端子50pの先端部分が、正極側導電体PIと負極側導電体NIとの間に設けられた隙間に挿入される。負極側導電体NIの先端部分は、正極端子50pと負極端子50nとの間に設けられた隙間に挿入される。
そのため、第2実施形態の電力変換装置1では、図1(B)中の正極側導電体PIと負極側導電体NIと正極端子50pと負極端子50nとの間の空間を排除した平行平板構成を実現することができ、パワーモジュール21とコンデンサユニット23との電気的な接続部分の浮遊インダクタンスの増加を更に抑制することができる。
<第3実施形態>
以下、本発明の電力変換装置の第3実施形態について説明する。
第3実施形態の電力変換装置1は、後述する点を除き、上述した第1実施形態の電力変換装置1と同様に構成されている。従って、第3実施形態の電力変換装置1によれば、後述する点を除き、上述した第1実施形態の電力変換装置1と同様の効果を奏することができる。
図5は第3実施形態の電力変換装置1の一例の斜視図である。詳細には、図5はコンデンサケース23B(図3参照)およびポッティング材を透視して見た、パワーモジュール21がコンデンサユニット23に電気的に接続された後の状態の電力変換装置1の斜視図である。
図2(A)、図2(B)および図3に示す例では、上述したように、電力変換装置1が、U相の導電体組PNと、V相の導電体組PNと、W相の導電体組PNと、導電体組50pnとを備えている。
U相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIV(図1(A)および図1(B)参照)および負極側導電体NIの接続面NIV(図1(A)および図1(B)参照)の第1方向に直交する第2方向(図2(A)、図2(B)および図3の左上−右下方向)の幅は、導電体組50pnの正極端子50pのU相の接続面50p1および負極端子50nのU相の接続面50n1の第2方向の幅とほぼ等しい。
V相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅は、導電体組50pnの正極端子50pのV相の接続面50p1および負極端子50nのV相の接続面50n1の第2方向の幅とほぼ等しい。
W相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅は、導電体組50pnの正極端子50pのW相の接続面50p1および負極端子50nのW相の接続面50n1の第2方向の幅とほぼ等しい。
図5に示す例では、図2(A)、図2(B)および図3に示す例と同様に、電力変換装置1が、U相の導電体組PNと、V相の導電体組PNと、W相の導電体組PNと、導電体組50pnとを備えている。
図5に示す例では、図2(A)、図2(B)および図3に示す例と同様に、W相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第1方向に直交する第2方向(図5の左上−右下方向)の幅W1と、U相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅と、V相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅とが、導電体組50pnの第2方向の幅よりも小さい。
詳細には、図5に示す例では、図2(A)、図2(B)および図3に示す例とは異なり、W相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第1方向に直交する第2方向(図5の左上−右下方向)の幅W1は、導電体組50pnの正極端子50pのW相の接続面50p1および負極端子50nのW相の接続面50n1の第2方向の幅W2よりも小さい。
同様に、U相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIV(図1(A)および図1(B)参照)および負極側導電体NIの接続面NIV(図1(A)および図1(B)参照)の第2方向(図5の左上−右下方向)の幅W1は、導電体組50pnの正極端子50pのU相の接続面50p1および負極端子50nのU相の接続面50n1の第2方向の幅W2よりも小さい。
また、V相の導電体組PNの正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅W1は、導電体組50pnの正極端子50pのV相の接続面50p1および負極端子50nのV相の接続面50n1の第2方向の幅W2よりも小さい。
そのため、第3実施形態の電力変換装置1では、U相、V相およびW相の正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの第2方向の幅W1の合計が導電体組50pnの第2方向の幅と等しい場合よりも、導電体組PNと導電体組50pnとの接合作業を容易にすることができる。
詳細には、第3実施形態の電力変換装置1では、U相のパワーモジュール21の高さ(U相の導電体組PNの高さ)、V相のパワーモジュール21の高さ(V相の導電体組PNの高さ)およびW相のパワーモジュール21の高さ(W相の導電体組PNの高さ)を、コンデンサユニット23の導電体組50pnの高さに合わせることができるため、ボルト以外の溶接等の手法によって、U相、V相およびW相の導電体組PNをコンデンサユニット23の導電体組50pnに締結することができる。
第1および第3実施形態の電力変換装置1では、図2(B)に示すように、負極端子50nのうちのU相、V相およびW相の接続面50p1が位置する箇所のみが、正極端子50pよりも引っ込められた形状(切り欠かれた形状)になっている。その箇所以外では、正極端子50pと負極端子50nとが平行平板構成になっている。
そのため、第3実施形態の電力変換装置1では、U相、V相およびW相の正極側導電体PIの接続面PIVおよび負極側導電体NIの接続面NIVの幅寸法W1が、正極端子50pのU相、V相およびW相の接続面50p1および負極端子50nのU相、V相およびW相の接続面50n1の幅寸法W2より小さくても、正極端子50pと負極端子50nとがほぼ全域で平行平板構成になっているため、浮遊インダクタンスの増加を十分に抑制することができる。
詳細には、第3実施形態の電力変換装置1では、U相、V相およびW相の正極側導電体PIの接続面PIVが接合される正極端子50pのU相、V相およびW相の接続面50p1が、凹状に形成されている。また、U相、V相およびW相の負極側導電体NIの接続面NIVが接合される負極端子50nのU相、V相およびW相の接続面50n1が、凹状に形成されている。
<第4実施形態>
第4実施形態の電力変換装置1では、上述した第1から第3実施形態の電力変換装置1の各例が適宜組み合わされている。
<適用例>
以下、本発明の電力変換装置の適用例について添付図面を参照しながら説明する。
図6は第1から第4実施形態の電力変換装置1を適用可能な車両10の一部の一例を示す図である。
U相、V相およびW相を有する第1から第4実施形態の電力変換装置1と、1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1とが図6に示す例に適用される場合には、2個のU相、V相およびW相を有する第1から第4実施形態の電力変換装置1と、1個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1とが図6に示す車両10に用いられる。
詳細には、1つ目のU相、V相およびW相を有する第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第1電力変換回路部31およびコンデンサユニット23の一部を構成する。2つ目のU相、V相およびW相を有する第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第2電力変換回路部32およびコンデンサユニット23の一部を構成する。1個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第2電力変換回路部32およびコンデンサユニット23の一部を構成する。
1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1のみが図6に示す例に適用される場合には、7個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1が図6に示す車両10に用いられる。
7個のうちの3個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第1電力変換回路部31およびコンデンサユニット23の一部を構成する。7個のうちの他の3個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第2電力変換回路部32およびコンデンサユニット23の一部を構成する。7個のうちの残りの1個の1相分の第1から第4実施形態の電力変換装置1が、図6に示す第3電力変換回路部33およびコンデンサユニット23の一部を構成する。
図6に示す例では、車両10が、電力変換装置1に加えて、バッテリ11(BATT)と、走行駆動用の第1モータ12(MOT)、発電用の第2モータ13(GEN)とを備えている。
バッテリ11は、バッテリケースと、バッテリケース内に収容される複数のバッテリモジュールとを備えている。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを備えている。バッテリ11は、電力変換装置1の直流コネクタ1aに接続される正極端子PB及び負極端子NBを備えている。正極端子PB及び負極端子NBは、バッテリケース内において直列に接続される複数のバッテリモジュールの正極端及び負極端に接続されている。
第1モータ12は、バッテリ11から供給される電力によって回転駆動力(力行動作)を発生させる。第2モータ13は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させる。ここで、第2モータ13には、内燃機関の回転動力が伝達可能に構成されている。例えば、第1モータ12及び第2モータ13の各々は、3相交流のブラシレスDCモータである。3相は、U相、V相、及びW相である。第1モータ12及び第2モータ13の各々は、インナーロータ型である。第1モータ12及び第2モータ13は、界磁用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生させるための3相のステータ巻線を有する固定子とをそれぞれ備えている。第1モータ12の3相のステータ巻線は、電力変換装置1の第1の3相コネクタ1bに接続されている。第2モータ13の3相のステータ巻線は、電力変換装置1の第2の3相コネクタ1cに接続されている。
図6に示す電力変換装置1は、パワーモジュール21と、リアクトル22と、コンデンサユニット23と、抵抗器24と、第1電流センサ25と、第2電流センサ26と、第3電流センサ27と、電子制御ユニット28(MOT GEN ECU)と、ゲートドライブユニット29(G/D VCU ECU)とを備えている。
パワーモジュール21は、第1電力変換回路部31と、第2電力変換回路部32と、第3電力変換回路部33とを備えている。
第1電力変換回路部31の出力側導電体(出力バスバー)51は、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、第1の3相コネクタ1bに接続されている。すなわち、第1電力変換回路部31の出力側導電体51は、第1の3相コネクタ1bを介して第1モータ12の3相のステータ巻線に接続されている。
第1電力変換回路部31の正極側導電体(Pバスバー)PIは、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、バッテリ11の正極端子PBに接続されている。
第1電力変換回路部31の負極側導電体(Nバスバー)NIは、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、バッテリ11の負極端子NBに接続されている。
つまり、第1電力変換回路部31は、バッテリ11から第3電力変換回路部33を介して入力される直流電力を3相交流電力に変換する。
第2電力変換回路部32の出力側導電体(出力バスバー)52は、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、第2の3相コネクタ1cに接続されている。すなわち、第2電力変換回路部32の出力側導電体52は、第2の3相コネクタ1cを介して第2モータ13の3相のステータ巻線に接続されている。
第2電力変換回路部32の正極側導電体(Pバスバー)PIは、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、バッテリ11の正極端子PBと、第1電力変換回路部31の正極側導電体PIとに接続されている。
第2電力変換回路部32の負極側導電体(Nバスバー)NIは、U相、V相およびW相の3相分まとめられて、バッテリ11の負極端子NBと、第1電力変換回路部31の負極側導電体NIとに接続されている。
第2電力変換回路部32は、第2モータ13から入力される3相交流電力を直流電力に変換する。第2電力変換回路部32によって変換された直流電力は、バッテリ11及び第1電力変換回路部31の少なくとも一方に供給可能である。
図6に示す例では、第1電力変換回路部31のU相の上アーム素子UH、V相の上アーム素子VH、W相の上アーム素子WH、および、第2電力変換回路部32のU相の上アーム素子UH、V相の上アーム素子VH、W相の上アーム素子WHが、正極側導電体PIに接続されている。正極側導電体PIは、コンデンサユニット23の正極端子(正極バスバー)50pに接続されている。
第1電力変換回路部31のU相の下アーム素子UL、V相の下アーム素子VL、W相の下アーム素子WL、および、第2電力変換回路部32のU相の下アーム素子UL、V相の下アーム素子VL、W相の下アーム素子WLが、負極側導電体NIに接続されている。負極側導電体NIは、コンデンサユニット23の負極端子(負極バスバー)50nに接続されている。
図6に示す例では、第1電力変換回路部31のU相の上アーム素子UHと下アーム素子ULとの接続点TIと、V相の上アーム素子VHと下アーム素子VLとの接続点TIと、W相の上アーム素子WHと下アーム素子WLとの接続点TIとが、出力側導電体51に接続されている。
第2電力変換回路部32のU相の上アーム素子UHと下アーム素子ULとの接続点TIと、V相の上アーム素子VHと下アーム素子VLとの接続点TIと、W相の上アーム素子WHと下アーム素子WLとの接続点TIとは、出力側導電体52に接続されている。
図6に示す例では、第1電力変換回路部31の出力側導電体51が、第1入出力端子Q1に接続されている。第1入出力端子Q1は、第1の3相コネクタ1bに接続されている。第1電力変換回路部31の各相の接続点TIは、出力側導電体51、第1入出力端子Q1、及び第1の3相コネクタ1bを介して第1モータ12の各相のステータ巻線に接続されている。
第2電力変換回路部32の出力側導電体52は、第2入出力端子Q2に接続されている。第2入出力端子Q2は、第2の3相コネクタ1cに接続されている。第2電力変換回路部32の各相の接続点TIは、出力側導電体52、第2入出力端子Q2、及び第2の3相コネクタ1cを介して第2モータ13の各相のステータ巻線に接続されている。
図6に示す例では、第1電力変換回路部31の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれが、フライホイールダイオードを備えている。
同様に、第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれが、フライホイールダイオードを備えている。
図6に示す例では、ゲートドライブユニット29が、第1電力変換回路部31の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれにゲート信号を入力する。
同様に、ゲートドライブユニット29は、第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれにゲート信号を入力する。
第1電力変換回路部31は、バッテリ11から第3電力変換回路部33を介して入力される直流電力を3相交流電力に変換し、第1モータ12の3相のステータ巻線に交流のU相電流、V相電流、及びW相電流を供給する。第2電力変換回路部32は、第2モータ13の回転に同期がとられた第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれのオン(導通)/オフ(遮断)駆動によって、第2モータ13の3相のステータ巻線から出力される3相交流電力を直流電力に変換する。
第3電力変換回路部33は、電圧コントロールユニット(VCU)である。第3電力変換回路部33は、1相分の上アーム素子S1と下アーム素子S2とを備えている。
上アーム素子S1の正極側の電極は、正極バスバーPVに接続されている。正極バスバーPVは、コンデンサユニット23の正極端子(正極バスバー)50pに接続されている。下アーム素子S2の負極側の電極は、負極バスバーNVに接続されている。負極バスバーNVは、コンデンサユニット23の負極端子(負極バスバー)50nに接続されている。コンデンサユニット23の負極端子50nは、バッテリ11の負極端子NBに接続されている。上アーム素子S1の負極側の電極は、下アーム素子S2の正極側の電極に接続されている。上アーム素子S1と、下アーム素子S2とは、フライホイールダイオードを備えている。
第3電力変換回路部33の上アーム素子S1と下アーム素子S2との接続点を構成するバスバー53は、リアクトル22の一端に接続されている。リアクトル22の他端は、バッテリ11の正極端子PBに接続されている。リアクトル22は、コイルと、コイルの温度を検出する温度センサとを備えている。温度センサは、信号線によって電子制御ユニット28に接続されている。
第3電力変換回路部33は、ゲートドライブユニット29から上アーム素子S1のゲート電極と下アーム素子S2のゲート電極とに入力されるゲート信号に基づき、上アーム素子S1と下アーム素子S2とのオン(導通)/オフ(遮断)を切り替える。
第3電力変換回路部33は、昇圧時において、下アーム素子S2がオン(導通)及び上アーム素子S1がオフ(遮断)に設定される第1状態と、下アーム素子S2がオフ(遮断)及び上アーム素子S1がオン(導通)に設定される第2状態とを交互に切り替える。第1状態では、順次、バッテリ11の正極端子PB、リアクトル22、下アーム素子S2、バッテリ11の負極端子NBへと電流が流れ、リアクトル22が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第2状態では、リアクトル22に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル22の両端間に起電圧(誘導電圧)が発生する。リアクトル22に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧はバッテリ電圧に重畳されて、バッテリ11の端子間電圧よりも高い昇圧電圧が第3電力変換回路部33の正極バスバーPVと負極バスバーNVとの間に印加される。
第3電力変換回路部33は、回生時において、第2状態と、第1状態とを交互に切り替える。第2状態では、順次、第3電力変換回路部33の正極バスバーPV、上アーム素子S1、リアクトル22、バッテリ11の正極端子PBへと電流が流れ、リアクトル22が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第1状態では、リアクトル22に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル22の両端間に起電圧(誘導電圧)が発生する。リアクトル22に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧は降圧されて、第3電力変換回路部33の正極バスバーPV及び負極バスバーNV間の電圧よりも低い降圧電圧がバッテリ11の正極端子PBと負極端子NBとの間に印加される。
コンデンサユニット23は、第1平滑コンデンサ41と、第2平滑コンデンサ42と、ノイズフィルタ43とを備えている。
第1平滑コンデンサ41は、バッテリ11の正極端子PBと負極端子NBとの間に接続されている。第1平滑コンデンサ41は、第3電力変換回路部33の回生時における上アーム素子S1及び下アーム素子S2のオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
第2平滑コンデンサ42は、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の各々の正極側導電体PI及び負極側導電体NI間、並びに第3電力変換回路部33の正極バスバーPV及び負極バスバーNV間に接続されている。第2平滑コンデンサ42は、正極端子(正極バスバー)50p及び負極端子(負極バスバー)50nを介して、複数の正極側導電体PI及び負極側導電体NI、並びに正極バスバーPV及び負極バスバーNVに接続されている。第2平滑コンデンサ42は、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれのオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。第2平滑コンデンサ42は、第3電力変換回路部33の昇圧時における上アーム素子S1及び下アーム素子S2のオン/オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
ノイズフィルタ43は、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の各々の正極側導電体PI及び負極側導電体NI間、並びに第3電力変換回路部33の正極バスバーPV及び負極バスバーNV間に接続されている。ノイズフィルタ43は、直列に接続される2つのコンデンサを備えている。2つのコンデンサの接続点は、車両10のボディグラウンド等に接続されている。
抵抗器24は、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の各々の正極側導電体PI及び負極側導電体NI間、並びに第3電力変換回路部33の正極バスバーPV及び負極バスバーNV間に接続されている。
第1電流センサ25は、第1電力変換回路部31の各相の接続点TIを成し、第1入出力端子Q1と接続される出力側導電体51に配置され、U相、V相、及びW相の各々の電流を検出する。第2電流センサ26は、第2電力変換回路部32の各相の接続点TIを成すとともに第2入出力端子Q2と接続される出力側導電体52に配置され、U相、V相、及びW相の各々の電流を検出する。第3電流センサ27は、上アーム素子S1及び下アーム素子S2の接続点を成すとともにリアクトル22と接続されるバスバー53に配置され、リアクトル22に流れる電流を検出する。
第1電流センサ25、第2電流センサ26、及び第3電流センサ27の各々は、信号線によって電子制御ユニット28に接続されている。
電子制御ユニット28は、第1モータ12及び第2モータ13の各々の動作を制御する。例えば、電子制御ユニット28は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、CPU等のプロセッサ、プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、及びタイマー等の電子回路を備えるECU(Electronic Control Unit)である。なお、電子制御ユニット28の少なくとも一部は、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路であってもよい。例えば、電子制御ユニット28は、第1電流センサ25の電流検出値と第1モータ12に対するトルク指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。例えば、電子制御ユニット28は、第2電流センサ26の電流検出値と第2モータ13に対する回生指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット29に入力する制御信号を生成する。制御信号は、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれをオン(導通)/オフ(遮断)駆動するタイミングを示す信号である。例えば、制御信号は、パルス幅変調された信号等である。
ゲートドライブユニット29は、電子制御ユニット28から受け取る制御信号に基づいて、第1電力変換回路部31及び第2電力変換回路部32の上アーム素子UH、VH、WHおよび下アーム素子UL、VL、WLのそれぞれを実際にオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット29は、制御信号の増幅及びレベルシフト等を実行して、ゲート信号を生成する。
ゲートドライブユニット29は、第3電力変換回路部33の上アーム素子S1及び下アーム素子S2の各々をオン(導通)/オフ(遮断)駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット29は、第3電力変換回路部33の昇圧時における昇圧電圧指令又は第3電力変換回路部33の回生時における降圧電圧指令に応じたデューティー比のゲート信号を生成する。デューティー比は、上アーム素子S1及び下アーム素子S2の比率である。
図6に示す例では、第1から第4実施形態の電力変換装置1が車両10に適用されるが、他の例では、例えばエレベータ、ポンプ、ファン、鉄道車両、空気調和機、冷蔵庫、洗濯機などのような車両10以外のものに対して第1から第4実施形態の電力変換装置1を適用してもよい。
本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…電力変換装置、UH…上アーム素子、UL…下アーム素子、VH…上アーム素子、VL…下アーム素子、WH…上アーム素子、WL…下アーム素子、GS…ゲート信号線、21…パワーモジュール、23…コンデンサユニット、23A…コンデンサ素子、23B…コンデンサケース、PN…導電体組、PI…正極側導電体、PIV…接続面、NI…負極側導電体、NIR…突出部、NIV…接続面、PNS…電気絶縁部、PNS1…突出電気絶縁部、50pn…導電体組、50p…正極端子、50p1…接続面、50p2…突出部、50n…負極端子、50n1…接続面、EIS…電気絶縁部、EIS1…突出電気絶縁部、EIT…電気絶縁部、51…出力側導電体、10…車両

Claims (4)

  1. 上アーム素子と下アーム素子とを有する半導体素子部と、
    コンデンサと、
    前記上アーム素子および前記下アーム素子の一方に電気的に接続されて第1方向の一方の側に延びている素子側第1極導電体と、
    前記上アーム素子および前記下アーム素子の他方に電気的に接続されて前記第1方向の前記一方の側に延びている素子側第2極導電体と、
    前記コンデンサに電気的に接続されて前記第1方向の他方の側に延びているコンデンサ側第1極導電体と、
    前記コンデンサに電気的に接続され前記第1方向の前記他方の側に延びているコンデンサ側第2極導電体とを備え、
    前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とは、互いに向かい合って素子側導電体組を構成し、
    前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とは、互いに向かい合ってコンデンサ側導電体組を構成し、
    前記素子側第1極導電体は、前記コンデンサ側第1極導電体と重なる素子側第1接続面を備え、
    前記素子側第2極導電体は、前記素子側第1極導電体よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している素子側突出部を備え、
    前記素子側突出部は、前記コンデンサ側第2極導電体と重なる素子側第2接続面を備え、
    前記コンデンサ側第1極導電体は、前記コンデンサ側第2極導電体よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しているコンデンサ側突出部を備え、
    前記コンデンサ側突出部は、前記素子側第1接続面と重なるコンデンサ側第1接続面を備え、
    前記コンデンサ側第2極導電体は、前記素子側第2接続面と重なるコンデンサ側第2接続面を備え、
    前記素子側第1接続面および前記コンデンサ側第1接続面は平行に延びており、前記素子側第1接続面と前記コンデンサ側第1接続面とは、前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とが互いに向かい合う面に対して平行な面で重なることによって、互いに電気的に接続され、
    前記素子側第2接続面および前記コンデンサ側第2接続面は平行に延びており、前記素子側第2接続面と前記コンデンサ側第2接続面とは、前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とが互いに向かい合う面に対して平行な面で重なることによって、互いに電気的に接続されている、
    電力変換装置。
  2. 複数の前記素子側導電体組を備え、
    それぞれの前記素子側導電体組の前記素子側第1接続面および前記素子側第2接続面の前記第1方向に直交する第2方向の幅は、
    前記コンデンサ側導電体組の前記第2方向の幅よりも小さい、
    請求項1に記載の電力変換装置。
  3. 前記素子側第1極導電体と前記素子側第2極導電体とを電気的に絶縁する素子側電気絶縁部と、
    前記コンデンサ側第1極導電体と前記コンデンサ側第2極導電体とを電気的に絶縁するコンデンサ側電気絶縁部とを備え、
    前記素子側電気絶縁部は、前記素子側第1極導電体よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している素子側突出電気絶縁部を備え、
    前記コンデンサ側電気絶縁部は、前記コンデンサ側第2極導電体よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しているコンデンサ側突出電気絶縁部を備える、
    請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。
  4. 前記素子側第2極導電体は、前記素子側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記一方の側に突出しており、
    前記素子側突出部のうちの前記素子側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記一方の側に突出している部分が、前記素子側第2接続面を備え、
    前記コンデンサ側第1極導電体は、前記コンデンサ側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記他方の側に突出しており、
    前記コンデンサ側突出部のうちの前記コンデンサ側突出電気絶縁部よりも前記第1方向の前記他方の側に突出している部分が、前記コンデンサ側第1接続面を備える、
    請求項3に記載の電力変換装置。
JP2018066825A 2018-03-30 2018-03-30 電力変換装置 Expired - Fee Related JP6638173B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066825A JP6638173B2 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 電力変換装置
CN201910210549.6A CN110323952B (zh) 2018-03-30 2019-03-19 电力转换装置
US16/358,803 US10476396B2 (en) 2018-03-30 2019-03-20 Electric power conversion device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066825A JP6638173B2 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019180115A JP2019180115A (ja) 2019-10-17
JP6638173B2 true JP6638173B2 (ja) 2020-01-29

Family

ID=68055059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018066825A Expired - Fee Related JP6638173B2 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 電力変換装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10476396B2 (ja)
JP (1) JP6638173B2 (ja)
CN (1) CN110323952B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7133519B2 (ja) * 2019-07-01 2022-09-08 本田技研工業株式会社 電力変換装置
CN118232049A (zh) * 2023-03-03 2024-06-21 比亚迪股份有限公司 电器件模组、控制模块及车辆

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5017997B2 (ja) * 2006-10-03 2012-09-05 トヨタ自動車株式会社 インバータ装置
JP4436843B2 (ja) * 2007-02-07 2010-03-24 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4988665B2 (ja) * 2008-08-06 2012-08-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体装置および半導体装置を用いた電力変換装置
US8682520B2 (en) * 2010-07-14 2014-03-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller for vehicle
JP5947537B2 (ja) 2011-04-19 2016-07-06 トヨタ自動車株式会社 半導体装置及びその製造方法
CN203660898U (zh) * 2013-10-17 2014-06-18 深圳市伟创电气有限公司 电子设备内部低杂散电感及低成本的布局结构
JP5714077B2 (ja) * 2013-10-25 2015-05-07 三菱電機株式会社 接続導体の冷却装置及びそれを用いた電力変換装置
JP6117680B2 (ja) * 2013-11-08 2017-04-19 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP5920327B2 (ja) * 2013-12-12 2016-05-18 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
US10680518B2 (en) * 2015-03-16 2020-06-09 Cree, Inc. High speed, efficient SiC power module
CN204615659U (zh) * 2015-03-31 2015-09-02 西门子公司 叠层母排和包括该叠层母排的变频器
CN106373952B (zh) * 2015-07-22 2019-04-05 台达电子工业股份有限公司 功率模块封装结构
JP6180489B2 (ja) * 2015-11-02 2017-08-16 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP6540538B2 (ja) * 2016-02-24 2019-07-10 株式会社デンソー 交流電動機の制御装置
JP6324426B2 (ja) * 2016-03-10 2018-05-16 三菱電機株式会社 モータ駆動装置
JP6214710B2 (ja) * 2016-04-05 2017-10-18 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN109478854B (zh) * 2016-06-22 2020-09-22 三菱电机株式会社 功率转换装置
CN107403783B (zh) * 2017-08-30 2023-10-31 扬州国扬电子有限公司 一种平行电极组合、功率模块及功率模组
JP6557928B2 (ja) * 2017-10-19 2019-08-14 本田技研工業株式会社 電力変換装置
JP6500285B1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-17 本田技研工業株式会社 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110323952B (zh) 2021-05-14
JP2019180115A (ja) 2019-10-17
CN110323952A (zh) 2019-10-11
US20190305687A1 (en) 2019-10-03
US10476396B2 (en) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7116287B2 (ja) 電力変換装置
JP7079625B2 (ja) 電力変換装置
US10840816B2 (en) Voltage conversion device
JPWO2018180897A1 (ja) インバータユニット
JP2020184864A (ja) 回転電機駆動ユニット
US10790730B2 (en) Power conversion device
JP6638173B2 (ja) 電力変換装置
JP7133519B2 (ja) 電力変換装置
JP5972775B2 (ja) 電力変換装置
JP6952078B2 (ja) 回転電機駆動ユニット
CN110718997B (zh) 驱动单元
CN110137167B (zh) 元件单元
CN110336481B (zh) 电力转换装置和电力转换装置用电容器
JP4385883B2 (ja) 半導体モジュール
JP6786463B2 (ja) 電力変換装置
JP6754387B2 (ja) 電力変換装置
JP2019160969A (ja) 電力変換装置
JP2019180116A (ja) 電力変換装置
JP7329487B2 (ja) 電力変換装置
JP2019160968A (ja) 電力変換装置
JP2021061650A (ja) 素子モジュール
JP2022128162A (ja) 電気機器
JP2020021886A (ja) 素子モジュール
JP2019161019A (ja) 電力変換装置
JP2019041471A (ja) インバータ制御ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6638173

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees